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Hintergrund: Der Einzeller im Mensch

Der Mensch ist nicht nur mit den Affen verwandt, sondern trägt Merkmale vielerlei Lebewesen in sich. Was wir mit allen Tieren auf der Erde gemeinsam haben, ist ein Körper, der aus vielen Zellen besteht, bei uns sind es mehr als 50 Billionen. Das Lebenspatent „Zelle“ ist also die Grundlage unserer Existenz. Sie enthält Informationen zu den wichtigsten Prinzipien, die unser Dasein überhaupt erst ermöglichen: Energie- und Stoffwechsel (Nahrungsaufnahme), Bewegung, Reaktionen auf die Umwelt und Informationsaustausch, Wachstum, Entwicklung und Fortpflanzung.

Einzeller (Quelle: SWR - Screenshot aus der Sendung)

Unsere menschlichen Körperzellen gehen im Ursprung auf primitive, einzellige Organismen zurück.

Die Vorfahren der menschlichen Zelle mit all ihren Bestandteilen gehen auf einzellige Lebewesen zurück. Solche Einzeller (Prokaryoten), wie die Bakterien, waren die allerersten Organismen auf der Erde und vermehrten sich durch einfache Zweiteilung. Aber erst durch die Entstehung echter Zellen (Eukaryoten), die einen Kern und Organellen enthalten, war der Weg für die Entstehung von höheren Lebensformen geebnet. Wie aber konnten sich komplexe Zellen aus ihren einfachen Vorläufern entwickeln? Eine Frage, die bis heute nicht mit absoluter Sicherheit beantwortet werden kann. Die wahrscheinlichste These ist die „Endosymbiontentheorie“. Danach entstanden die Eukaryoten aus einer Lebensgemeinschaft, einer Symbiose zwischen verschiedenen Bakterien. Man nimmt an, dass einzellige Zellen die Zelle eines anderen einzelligen Lebewesens verschluckten, aber nicht auffraßen, und so in das Innere des anderen Organismus integriert wurden. Diese Aufnahme in eine Wirtszelle war zum gegenseitigen Vorteil für beide Partner: Der Wirt konnte Nahrung besser erschließen, weil sich die aufgenommenen „Organe“ arbeitsteilig organisierten und die Energieumwandlung beschleunigten. Im Gegenzug wurden sie vor Austrocknung oder gegen Fressfeinde geschützt. Aus den Bakterien in der Wirtszelle entwickelten sich mit der Zeit die heutigen Mitochondrien und Plastiden. Noch immer besitzen diese Organellen ein ähnliches Erbmaterial wie ihre Bakterienvorgänger und vermehren sich auch wie sie durch einfache Teilung. Während Plastiden ausschließlich in den Zellen der Pflanzen und Algen zu Hause sind, kommen Mitochondrien in allen tierischen und menschlichen Zellen vor. Plastiden werden unter anderem für die Fotosynthese benötigt, die wichtigsten sind die grünen Chloroplasten. Ihr Erbgut ähnelt denen der Cyanobakterien, eine der ältesten Lebensformen, die vermutlich vor 2,5 Milliarden Jahren die Umweltbedingungen auf der Erde nachhaltig beeinflussten, und so unsere Entwicklung ermöglichten indem sie Fotosynthese betrieben und dadurch Sauerstoff in die Atmosphäre freisetzten. Die Mitochondrien menschlicher Körperzellen haben den gleichen genetischen Bauplan wie eine Bakterienart namens Paracoccus. Sie sind Energiefabriken, in denen das Molekül „ATP“ (Adenosintriphosphat) bereitgestellt wird. Dieser Treibstoff ist für alle Vorgänge in unserem Körper notwendig, die Energie benötigen, beispielsweise Muskelkontraktionen. Besonders viele Mitochondrien sind daher auch in den Zellen zu finden, die viel Energie brauchen, etwa Muskel-, Nerven- oder Eizellen. Auch bei der Entstehung von Leben, bei der Befruchtung, leisten sie einen entscheidenden Beitrag. Sie liefern die Energie für die Schwanzbewegungen des Spermiums, das auf dem Weg zu einer Eizelle ist, um sich mit ihr zu vereinigen: Zwei Einzeller verschmelzen, teilen sich und werden zu einem Vielzeller, aus dem sich der Embryo entwickelt. - Vielleicht nur ein kleiner Schritt in der Evolution, aber sicherlich ein großer Sprung für die Entwicklung komplexer Lebewesen.